作業(yè)09 電能的獲得和輸送（含信息題專練）（原卷版）

完成時間：月日天氣：作業(yè)09電能的獲得和輸送（含信息題專練）一、電能的獲得1.電池：是一種把其他形式能轉(zhuǎn)化成電能的裝置(1)化學(xué)電池：化學(xué)電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(2)太陽能電池（光伏電池）：將太陽能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。2.發(fā)電機(1)發(fā)電方式：火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電。(2)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的內(nèi)容：閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。電磁感應(yīng)過程中，將機械能轉(zhuǎn)化為電能。(3)發(fā)電機的原理：利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，將機械能轉(zhuǎn)化為電能。(4)交流發(fā)電機的組成：主要是由轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動部分）和定子（固定部分）兩部分組成。要點：1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的幾點說明：（1）產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件有兩個：一是“閉合電路的一部分導(dǎo)體”（這句話包括兩層意思：=1\*GB3①電路應(yīng)該是閉合的，而不是斷開的，即組成電路的各元件連接成一個電流的通路；=2\*GB3②要有一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動，也就是說切割磁感線的導(dǎo)體一定是閉合電路的一部分）；二是“做切割磁感線運動”，所謂切割磁感線運動，類似于切菜，可以使垂直切割，也可以是斜著切割，但導(dǎo)體運動方向不能與磁感線方向平行，可以使導(dǎo)體運動，也可以使磁場運動。（2）在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體切割磁感線運動的方向和磁感線方向有關(guān)，當(dāng)導(dǎo)體運動方向改為與原方向相反，或?qū)⒋鸥芯€方向改為與原來相反，則感應(yīng)電流方向?qū)⑴c原方向相反；若導(dǎo)體運動方向和磁感線方向都變?yōu)楹驮瓉硐喾矗瑒t感應(yīng)電流方向不變。（3）在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，影響感應(yīng)電流大小的因素有：磁場的強弱、切割磁感線運動的速度、切割磁感線導(dǎo)體的長度，磁場越強，切割磁感線運動的速度越大，切割磁感線導(dǎo)體的長度越長，則產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大。2.在實際生產(chǎn)中往往有不同的動力機來帶動發(fā)電機，如水輪機、汽輪機、內(nèi)燃機、蒸汽機等。3.我國在電力事業(yè)發(fā)展的主要成就（如核電、水電、風(fēng)力發(fā)電等）二、電能的輸送1.高壓輸電——減少遠距離輸電時在導(dǎo)線上的電能消耗輸電要用導(dǎo)線，導(dǎo)線當(dāng)然有電阻，如果導(dǎo)線很短，電阻很小可忽略，而遠距離輸電時，導(dǎo)線很長，電阻大小不能忽略。電流通過很長的導(dǎo)線要產(chǎn)生大量的熱，這些熱都散失到大氣中，白白損失了電能。所以，輸電時，必須減小導(dǎo)線發(fā)熱損失。如何減小導(dǎo)線發(fā)熱呢？由焦耳定律Q=I2Rt，減小發(fā)熱有效的方法是減小輸電電流。根據(jù)公式P=UI，要使輸電電流減小，而輸送功率不變，就必須提高輸電電壓。高壓輸電可以保證在輸送功率不變，減小輸電電流來減小輸送電的電能損失。2.變壓器：能把交流電的電壓升高或降低發(fā)電站都安裝了用來升壓的變壓器，實現(xiàn)高壓輸電。但是我們用戶使用的是低壓電，所以在用戶附近又要安裝降壓的變壓器。3.高壓電輸?shù)接秒妳^(qū)附近時，要把電壓降下來目的：一是為了安全，二是用電器只能用低電壓。三、能源的開發(fā)和利用1、不可再生能源：化石燃料、核燃料一旦開采，就難以在地球上迅速再生，所以我們把它們稱為不可再生能源。2、新能源與可再生能源：生物質(zhì)能、風(fēng)能、太陽能、核能、小水電、潮汐能、地?zé)崮艿饶茉促Y源。3、人類利用能源的歷程：

（1）鉆木取火是人類從利用自然火到利用人工火的轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致了以柴薪為主要能源的時代的到來。

（2）蒸汽機的發(fā)明使人類以機械動力代替人力和畜力，人類的主要能源從柴薪向煤、石油、天然氣等化石能源轉(zhuǎn)化，利用化石燃料的各種新型熱機的問世，使化石能源成為當(dāng)今世界的主要能源。

（3）物理學(xué)家發(fā)明了可以控制核能釋放的裝置---反應(yīng)堆，拉開了以核能為代表的新能源利用的序幕。

4、能源與環(huán)境：能源的大量開發(fā)和利用，會造成環(huán)境污染與生態(tài)破壞。如何在開發(fā)和利用能源的同時保護好我們賴以生存的地球，已經(jīng)成為一個全球性重大課題。燃料燃燒時產(chǎn)生的有害氣體、大量的粉末污染了環(huán)境，危害人體健康，影響植物正常生長，還會使水土流失，土地沙漠化，加劇溫室效應(yīng)，核能的使用也可造成輻射污染。5、電能屬于二次能源:電能不像其他能源可直接從自然界中開采或獲取，而必須從其他能源轉(zhuǎn)化而來。一、選擇題1．我國在城市建設(shè)和鄉(xiāng)村振興計劃中，重視環(huán)境保護和能源的開發(fā)利用。以下屬于不可再生能源的是（）A．核能 B．太陽能 C．風(fēng)能 D．水能2．遠離輸電必須采用A．高電壓 B．低電壓 C．強電流 D．弱電流3．2022年底，攀枝花首批氫能公交車投入運行。下列能源跟氫能一樣屬于二次能源的是（）A．風(fēng)能 B．電能 C．水能 D．太陽能4．下列說法不正確的是A．太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化成電能的裝置B．高壓輸電可以減少電能在輸電線上的發(fā)熱帶來的損失C．揚聲器的工作原理是利用了磁場對電流的作用D．發(fā)現(xiàn)有人觸電，立即用手將觸電者拉到安全區(qū)域5．對于遠距離輸電，下列說法正確的是A．遠距離輸電輸送的是直流電 B．高壓輸電可以減少電能損失C．高壓線路上的電壓可以隨意升高 D．輸電線上的電阻越大，則電能損失越小6．現(xiàn)代生活離不開電，安全用電至關(guān)重要。下列說法正確的是（）A．人體不能接觸高壓帶電體，但可以靠近高壓帶電體B．開關(guān)應(yīng)接在零線上C．用試電筆檢查電路時，手要接觸筆尾金屬體D．為防止燒壞保險絲，將保險絲用鐵絲替換7．歷史上許多重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)源于科學(xué)家不懈的實驗探究。早在1831年，有位科學(xué)家通過大量實驗探究發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，這位科學(xué)家是（）A．焦耳 B．歐姆 C．牛頓 D．法拉第8．如圖所示，在固定蹄形磁體的磁場中放置一根導(dǎo)體棒ab，再用兩根絕緣細線將導(dǎo)體棒懸掛起來，使導(dǎo)體棒保持水平狀態(tài)且可以在磁場中自由運動，導(dǎo)體棒的兩端跟靈敏電流計連接。下列說法中正確的是（）A．只要ab棒運動，電流計中就會有電流通過B．只要ab棒在水平面內(nèi)運動，電流計中就會有電流通過C．只要ab棒在豎直面內(nèi)運動，電流計中就會有電流通過D．只要ab棒做切割磁感線運動，電流計中就會有電流通過9．風(fēng)是一種潛力很大的新能源，地球上可用來發(fā)電的風(fēng)力資源幾乎是現(xiàn)在全世界水力發(fā)電量的10倍。因此國內(nèi)外都很重視利用風(fēng)力來發(fā)電。某?？萍夹〗M結(jié)合所學(xué)知識，利用如圖裝置對“風(fēng)力發(fā)電”展開探究。以下觀點不正確的是（）A．只要銅棒AB在磁場中運動，就會產(chǎn)生感應(yīng)電流B．只改變銅棒AB運動方向時，感應(yīng)電流的方向改變C．感應(yīng)電流的大小與銅棒AB切割磁感線的速度有關(guān)D．風(fēng)力發(fā)電的工作過程是將機械能轉(zhuǎn)化為電能的過程10．圖中a表示垂直于紙面的一根導(dǎo)線，它是閉合電路的一部分。當(dāng)導(dǎo)線a在磁場中按箭頭方向運動時，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A． B．C． D．二、填空題11．影響感應(yīng)電流方向的因素：；.12．電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，經(jīng)歷了漫長的實驗探究過程，這是因為電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生必須符合一定的條件，這就是電路中的導(dǎo)體，在中做的運動時，導(dǎo)體中才會有電流產(chǎn)生，這種電流稱為。13．上海地區(qū)家庭電路電壓是V；今年3月8日世界第二大水電站白鶴灘水電站建成完工，它的發(fā)電機工作時將水能轉(zhuǎn)化為能；并通過輸電線路（選填“高壓”或“低壓”）將其輸送到遠方。14．安裝家庭電路時，主干線要選用比較粗的銅線，是用減小主干線的方法來減少電線的發(fā)熱量；遠距離輸電采取高壓輸電是在保證輸出功率足夠大的時候用減小的方法來減少導(dǎo)線的發(fā)熱量。15．家庭電路觸電事故都是人體直接或間接接觸線造成的。如果家用電器或線路著火，（選填“不可以”或“可以”）直接潑水滅火。16．如圖所示是某地的高壓輸電線，我們會發(fā)現(xiàn)它的橫截面積要比家庭電路中的輸電線粗很多，其原理是：由于導(dǎo)線的電阻與導(dǎo)體的有關(guān)，輸電線越粗，電阻就越，輸電過程中的電能損耗就越小。17．如圖所示，向線圈插入條形磁鐵，電路中能產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做現(xiàn)象，這個過程中機械能轉(zhuǎn)化為能。18．如題圖所示，有一個裝置將四根高壓輸電線并聯(lián)起來，這相當(dāng)于增大了導(dǎo)線的，從而減小了導(dǎo)線的，以達到減少輸電線上電能損失的目的，這個裝置應(yīng)該是（選填“導(dǎo)體”或“絕緣體”）。19．光伏發(fā)電的關(guān)鍵元件是太陽能電池，太陽能來源于內(nèi)部氫原子核（選填“裂變”或“聚變”），得到的電能屬于次能源，太陽能電池使用的半導(dǎo)體材料主要是（選填“鐵”“硅”或“銀”）。20．太陽能是（選填“可再生”或“不可再生”）能源，電能屬于能源（選填“一次”或“二次”），用戶是利用衛(wèi)星接收和發(fā)射的信號來收看現(xiàn)場畫面的。21．不懂垃圾分類就不懂什么是新時尚，把垃圾分類回收后，可用于發(fā)電，從能源的角度看，電能屬于（填“一次能源”或“二次能源”）；電動自行車在使用過程中，是將電能主要轉(zhuǎn)化為能；煤、石油、天然氣在地殼中的儲量是有限的，所以煤、石油、天然氣都屬于（填“可再生能源”或“不可再生能源”）。三、簡答題22．超導(dǎo)是導(dǎo)體電阻為零的現(xiàn)象，目前我們只研制出了低溫下的超導(dǎo)材料，若我們研制出常溫下的超導(dǎo)材料并作為輸電導(dǎo)線，那么，還需要采用高壓輸電嗎？為什么？23．干電池的電壓只有1.5V，對人不會造成傷害；家庭照明電路的電壓是220V，就已經(jīng)很危險了；高壓輸電線路的電壓高達幾萬伏甚至幾十萬伏，即使不直接接觸，也能致命。（1）高壓觸電的形式有哪兩種？（2）既然高壓輸電有危險，為什么還要采用高壓輸電？24．我國現(xiàn)階段社會發(fā)展突飛猛進，綜合國力增強，社會和家庭的用電量迅猛增加，這就給我國的輸電線路提出了更高的要求．大家都知道，輸電使用的金屬導(dǎo)線有電阻，也會有電能損失，即Q損=I2Rt，或也稱為損失功率，即P損=I2R．在輸送電功率，即P輸=UI不變的情況下，現(xiàn)在輸電線路較長，為避免電能的損失，都采取高壓輸電的方法．輸電電壓U=110KV，即11萬伏特的電壓．我國各大發(fā)電站發(fā)出的都是三相電，即傳輸時是三條主線，請注意觀察如圖所示的輸電線路場景圖片．通過你所學(xué)習(xí)的知識，回答下列問題：（1）為減少輸電線路上的損失功率，應(yīng)采取的辦法是、；（2）請你說出采取高壓輸電的原理是；（3）從圖片中可以看到，輸電線路的三條主線中的一組導(dǎo)線中有金屬支架相連，就是三相電中的一相電．傳輸一相電有的是用4根電線，有的是用6根電線，這樣做的目的是．25．油電混合動力汽車有兩套驅(qū)動系統(tǒng)，低速行駛使用電力驅(qū)動，高速行駛需要大功率輸出時使用燃油驅(qū)動。電力驅(qū)動具有低噪音、環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點。結(jié)合我們所學(xué)的物理知識，請回答下列問題：（1）高速行駛時，汽車內(nèi)燃機的哪個沖程為汽車提供動力?（2）低速行駛時，電力驅(qū)動發(fā)動機的原理是什么?（3）低速行駛使用電力驅(qū)動消耗電能。電能屬于一次還是二次能源?一、填空題1．2021年6月25日，我國自主研發(fā)的平均水深最深、勘探開發(fā)難度最大的海上超深水大氣田“深海一號”正式投產(chǎn)通氣，它的投產(chǎn)意味著我國海洋石油勘探開發(fā)能力實現(xiàn)了由300米到1500米超深水的歷史性跨越。在大氣田上矗立著“深海一號”能源站，它是世界首座十萬噸級深水半潛式生產(chǎn)儲油平臺，排水量11萬立方米，排水量相當(dāng)于兩艘遼寧艦。目前已經(jīng)探明儲量超千億方，最大井深4000米以上，由海洋生物遺體分解產(chǎn)生的天然氣，就是被這座能源站處理達標后，主要用于發(fā)電和城市燃氣。（1）天然氣屬于下列哪一類能源；A．一次能源

B．可再生能源

C．新能源（2）海下1500m深處，海水壓強的大小為Pa；它表示的物理意義是；（海水的密度為1.0×103kg/m3）（3）請你結(jié)合題中信息和所學(xué)知識，分析開采和傳輸天然氣面臨的技術(shù)難題有。（寫出一條即可）2．為響應(yīng)節(jié)能減排、低碳生活，電動汽車已進入千家萬戶。如圖甲為某國產(chǎn)品牌的電動汽車正在充電樁充電。充電樁充電時的電壓為220V，電流為40A，充電耗時為10h，汽車電池所容納的電能從零變?yōu)?0kW·h。充電時發(fā)現(xiàn)線路及設(shè)備發(fā)熱較為明顯，可等效為如圖乙的發(fā)熱電阻串聯(lián)于電路中，且認為能量損失均為發(fā)熱電阻所致。求：（1）電能屬于（選填“一次能源”或“二次能源”）；（2）充電過程中，電流所做的功和充電效率；（3）發(fā)熱電阻的阻值及充電過程中汽車電池兩極之間電壓。

3．哈密南-鄭州特高壓直流工程，是我國自主設(shè)計、制造和建設(shè)，世界輸送容量最大直流工程。

（1）哈密南-鄭州特高壓特高壓輸電輸送的電能是由哈密火電廠通過煤的燃燒獲得的，由于煤的燃燒會產(chǎn)生大量二氧化碳，加劇地球的效應(yīng)，故哈密火電廠采用了先進技術(shù)以達到低排放環(huán)保要求。新疆的清潔能源風(fēng)能和太陽能也十分豐富，風(fēng)能屬于（填“可再生”或“不可再生”）能源；太陽能路燈的能量轉(zhuǎn)化方式屬于（填“光熱”、“光電”或“光化”）轉(zhuǎn)換；（2）哈密南-鄭州特高壓輸電線路-上，一座座鐵塔矗立在沿線的大地上，在陽光的照射下，鐵塔在地面上的影子清晰可見。從日出到日落，鐵塔在地面上的影子在緩慢的（填“順”或“逆”）時針轉(zhuǎn)動；（3）哈密南-鄭州特高壓輸電為直流輸電，輸電電流穩(wěn)定時，在輸電導(dǎo)線周圍會產(chǎn)生場，（填“會”或“不會”）形成電磁波。安全用電常識告訴我們不能靠近特高壓輸電設(shè)備，否則容易發(fā)生（填“電弧”或“跨步電壓”）觸電；（4）哈密南-鄭州特高壓輸電電壓為。當(dāng)輸送的電功率為時，1h輸送的電能為度，若此時輸電導(dǎo)線上消耗的電功率為，則輸電導(dǎo)線的總電阻為，當(dāng)輸送的電功率不同時，若輸送的電功率用表示，輸電導(dǎo)線上消耗的電功率用表示，則與的（填“一”或“二”）次方成正比。4．我國的三峽水電站和白鶴灘水電站分別位居世界第一、第二大水力發(fā)電站。自2022年12月20日白鶴灘水電站全面竣工，我國長江成為了世界最大的清潔能源走廊。水力發(fā)電利用天然水流蘊藏著的巨大能量，通過發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能。如圖甲所示，急速流動的水沖擊水輪機，水輪機帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動發(fā)出電能。因此，水電站要修建在水資源豐富且水流落差較大的河道之上，并建造攔河大壩人為改變水位落差來提高水的機械能。據(jù)了解，三峽電站共有單機70萬千瓦發(fā)電機32臺，是我國“西電東送”的骨干電源點。

（1）我國長江上修建有多個水電站，卻能成為世界最大清潔能源走廊的原因是：水力發(fā)電（填“會”或“不會”）污染水資源，它僅利用天然水流蘊藏著的巨大能量通過發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能；（2）建造水力發(fā)電站時，要修建攔河大壩人為改變水位落差來提高水的能；（3）一臺單機70萬千瓦的發(fā)電機正常工作24h，可以發(fā)電kW·h；（4）如圖乙所示為遠距離輸電示意圖：發(fā)電廠發(fā)出的交流電需要用升壓變壓器升高到幾百千伏的高壓，送到高壓輸電線路上傳輸?shù)接秒姷貐^(qū)的變電站，再進行一至兩次降壓后才能送到工廠或居民區(qū)。采取高壓輸電的目的是為了減少因電流熱效